Margen de ruido - Noise margin
En ingeniería eléctrica , el margen de ruido es la amplitud máxima de voltaje de una señal extraña que se puede agregar algebraicamente al nivel de entrada del peor caso sin ruido sin causar que el voltaje de salida se desvíe del nivel de voltaje lógico permitido. Se usa comúnmente en al menos dos contextos de la siguiente manera:
- En la ingeniería de sistemas de comunicaciones , el margen de ruido es la relación por la cual la señal excede la cantidad mínima aceptable. Normalmente se mide en decibelios .
- En un circuito digital , el margen de ruido es la cantidad en la que la señal excede el umbral para un '0' o '1' adecuado. Por ejemplo, un circuito digital podría estar diseñado para oscilar entre 0.0 y 1.2 voltios , con cualquier cosa por debajo de 0.2 voltios considerada un '0' y cualquier cosa por encima de 1.0 voltios considerada como un '1'. Entonces, el margen de ruido para un '0' sería la cantidad en que una señal está por debajo de 0.2 voltios, y el margen de ruido para un '1' sería la cantidad en la que una señal excede 1.0 voltios. En este caso, los márgenes de ruido se miden como voltaje absoluto, no como relación. Los márgenes de ruido para los chips CMOS suelen ser mucho mayores que los de TTL porque el V OH mínimo está más cerca del voltaje de la fuente de alimentación y el V OL máximo está más cerca de cero.
- Los inversores digitales reales no cambian instantáneamente de un nivel lógico alto (1) a uno lógico bajo (0), hay algo de capacitancia. Mientras un inversor está pasando de una lógica alta a baja, hay una región indefinida donde el voltaje no puede considerarse alto o bajo. Esto se considera un margen de ruido. Hay dos márgenes de ruido a considerar: margen de ruido alto (N MH ) y margen de ruido bajo (N ML ). N MH es la cantidad de voltaje entre un inversor que pasa de un nivel lógico alto (1) a un nivel lógico bajo (0) y viceversa para N ML . Las ecuaciones son las siguientes: N MH ≡ V OH - V IH y N ML ≡ V IL - V OL . Normalmente, en un inversor CMOS, V OH será igual a V DD y V OL será igual al potencial de tierra, como se mencionó anteriormente.
- V IH se define como el voltaje de entrada más alto en el que la pendiente de la característica de transferencia de voltaje (VTC) es igual a -1, donde el VTC es el gráfico de todos los voltajes de salida válidos frente a los voltajes de entrada. De manera similar, V IL se define como el voltaje de entrada más bajo donde la pendiente del VTC es igual a -1.
- Los inversores digitales reales no cambian instantáneamente de un nivel lógico alto (1) a uno lógico bajo (0), hay algo de capacitancia. Mientras un inversor está pasando de una lógica alta a baja, hay una región indefinida donde el voltaje no puede considerarse alto o bajo. Esto se considera un margen de ruido. Hay dos márgenes de ruido a considerar: margen de ruido alto (N MH ) y margen de ruido bajo (N ML ). N MH es la cantidad de voltaje entre un inversor que pasa de un nivel lógico alto (1) a un nivel lógico bajo (0) y viceversa para N ML . Las ecuaciones son las siguientes: N MH ≡ V OH - V IH y N ML ≡ V IL - V OL . Normalmente, en un inversor CMOS, V OH será igual a V DD y V OL será igual al potencial de tierra, como se mencionó anteriormente.
En la práctica, los márgenes de ruido son la cantidad de ruido que puede soportar un circuito lógico. Los márgenes de ruido se definen generalmente de modo que los valores positivos garantizan un funcionamiento adecuado y los márgenes negativos dan como resultado un funcionamiento comprometido o una falla absoluta.
Ver también
- Circuito digital
- Integridad de la señal
- Acoplamiento de sustrato
- ITU G.992.1
- relación señal-ruido
- señal
Referencias
- ^ "margen de ruido | JEDEC" . www.jedec.org . Consultado el 1 de marzo de 2019 .
- ^ "PowerPoint del MIT" (PDF) .
- ↑ a b Gopal., Gopalan, K. (1996). Introducción a los circuitos electrónicos digitales . Chicago: Irwin. ISBN 0256120897 . OCLC 33664747 .